光速為何被限定為30萬公裡每秒?一旦突破光速,文明或進入下階段

2020-12-03 六分鐘科普君

人類一直擁有一個星際旅行的夢想,如果人類能夠實現星際旅行,那麼勢必迎來文明的升級,因為人類在宇宙中的視野更開闊了,從而看到的東西就更多,就像當年哥倫布發現新大陸一樣,由於發現很多新的大陸,因此為人類文明升級打下堅實的基礎,可理想是美好的,現實卻很殘酷,雖然人類非常渴望實現星際旅行的夢想,但是以目前人類的技術距離實現星際旅行夢想還很遙遠,就拿人類目前飛行速度最快的飛行器「帕克號」太陽探測器來說,它的時速高達70萬公裡,相當於每秒194公裡,這是什麼概念?

帕克號探測器

月球和地球之間的距離是30萬公裡,帕克號僅需1個多小時就可以往返地球和月球,火星與地球的距離為5500萬公裡,帕克號從地球飛到火星也僅需要78個小時,由此可見帕克號的速度有多快,但是帕克號的「快」是相對的,為什麼是相對的呢?因為它相對於人類、相對於地球、相對於火星與地球的距離是很快,但是如果把帕克號放在太陽系、銀河系乃至整個宇宙,它就慢得像蝸牛一樣。

科幻電影裡面的光速非常

科學家發現,太陽系的真正邊界在奧爾特雲外層邊緣,而奧爾特雲的直徑為2光年,帕克號從地球出發穿越奧爾特雲到太陽系外層空間需要花3000多年時間,銀河系的直徑為10萬光年,厚度也達到2萬光年,以帕克號探測器最高速度飛行,飛出銀河系需要幾十萬年,而人類文明發展歷史僅有5000年左右,因此飛出銀河系所花的時間是人類創造文明所需時間的幾十倍,由此可見人類要實現星際旅行僅僅是幻想而已,實際根本不可能。

銀河系直徑為10萬光年,光速穿越需要10萬年

人類如果要想實現星際旅行,首先需要突破光速飛行,雖然實現了光速飛行也不一定可以實現星際旅行,但是突破光速是人類實現星際旅行必須邁過去的一道坎,連光速都無法超越更不用談去實現星際旅行了,那麼超越光速到底有多快呢?光的速度為30萬公裡每秒,換成時速相當於10.8億公裡每小時,如果按照這個速度飛行,往返地球和月球僅需兩秒,從地球飛往火星僅需3分鐘左右,從地球飛出太陽系僅花1年,由此可見光速是非常快的,但是光速的快同樣是相對的,雖然在太陽系中光速非常快,但是如果把光速放在整個宇宙,它依然慢得像蝸牛一樣,比如以光速穿越銀河系需要10萬年,銀河系距離仙女座星系220萬光年,以光速從銀河系飛到仙女座星系需要22萬年,也就是說以光速進行真正的星際旅行需要高達220萬年的時間,再比如以光速穿越整個可觀測宇宙(直徑為930億光年),那麼花費的時間達到驚人的930億年。

以光速穿越宇宙需要930億年

光速號稱是宇宙最快的速度,對於人類來說光速確實是最快的速度,快到幾乎追不上,但是對於宇宙來說它又很慢很慢,慢得像蝸牛,為什麼會出現這兩種極端的情況呢?

困著人類的第一層圍欄:奧爾特雲

根本原因在於,光速可能是為人類「量身定做」的一種速度,目的是為了限制人類在宇宙中的活動範圍,有的人認為人類這種高智慧生物是被設計出來的,地球是一個動物園,人類僅僅是實驗品而已,為了防止人類這種高智商生物在宇宙中亂跑,造物主在宇宙設置很多障礙限制人類的活動範圍,而光速不可超越就是其中的一層阻礙,以目前人類的文明等級,不管是從技術上還是從理論上都不可能超越光速,從技術上來看,人類飛得最快的帕克號探測器的最高速度僅為光速的1500分之一,人類最高速度距離超越光速還差1500個「帕克號」,從理論上來講,愛因斯坦創立的質能方程式E=m(c^2) 徹底否定了光速可超越性。

困著人類的第二層圍欄:光速不可超越性

所以在舊有的文明體系裡面,光速無論如何都不可能被超越,如果人類能夠超越光速飛行,那麼人類花費幾百年建立的現代物理體系將全面崩塌,一套新的物理體系將取代現有的舊體系,一般情況下只有完成文明升級之後才會發生新體系取代舊體系,比如舊時代的地心說、日心說、地平說等紛紛被拋棄,被現代的宇宙大爆炸、宇宙膨脹理論、奇點理論、黑洞理論等新理論所取代,由此科學家猜測,如果人類能夠突破光速,那麼人類將迎來文明大升級。

相關焦點

  • 光速為何會被限制?一旦突破光速,文明將進入下一階段
    眾所周知,光速在真空中傳播速度大約時每秒30萬公裡,近代偉大科學家愛因斯坦認為,在我們的宇宙中,光速不可超越。
  • 為何光速是30萬公裡每秒?是什麼限制了光速?
    大家都知道,光線是現在宇宙所有物質中,在真空中傳播速度最快的(排除量子糾纏和宇宙膨脹現象,因為它們都不能傳遞信息),這個速度值為299792458米每秒,為了便於記憶和計算的方便,人們通常將光速近似看作30萬公裡每秒。
  • 為何光速是30萬公裡每秒?是什麼限制了光速?
    大家都知道,光線是現在宇宙所有物質中,在真空中傳播速度最快的(排除量子糾纏和宇宙膨脹現象,因為它們都不能傳遞信息),這個速度值為299792458米每秒,為了便於記憶和計算的方便,人們通常將光速近似看作30萬公裡每秒。那麼,有朋友不禁要問了,為什麼光速不是每秒35萬公裡、40萬公裡,只能是30萬公裡每秒,是什麼限制了光速呢?
  • 光速為什麼會被限制?科學家:一旦突破光速,文明或進入下一階段
    旅行者一號探測器也是人類目前為止飛行速度最快的飛行器了,它在太空中的速度為每秒17.8公裡,也就是每小時5.6萬公裡,這個速度在地球上已經是非常快的了,但與光速相比,旅行者一號的速度就如同蝸牛一般。
  • 是誰把光速限定在每秒30萬公裡這個框框內的,今後還有變化嗎?
    網絡上常常出現一些這樣的問題,為什麼光速是一個整數呢?是什麼人把光速限定在這樣一個範圍呢?諸如此類的問題時空通訊過去多有闡述,但還有不少人有這些疑惑。最近就有位網友提出:光速為何被限定為30萬公裡每秒?好像光速是人為確定下來的,要它多快就是多快似的。
  • 為何光速恆定為30萬千米每秒?
    光速為定值,如果哪天測出了其他數值,代表著什麼呢?這道題的本質不是光速為何是30萬公裡每秒,而是光速不變原理,如果測出其他值,那就是代表光速不變原理錯了,最直接影響的就是相對論。光速為何是某個定值(30萬,只是我們人類自己規定的,但本質上光仍然有個恆定的速度),這個我們無法解釋,這是宇宙的法則吧。要知道光速不變原理,規定了光速在任意慣性系中保持相同的數值,其實更準確的來說,應該叫做光速不疊加原理。很好理解,如果我在一列高鐵上,沿著運動的方向,射出一束雷射,那麼請問在地面的觀察者,測出的光速是多少呢?
  • 光速為何是30萬公裡每秒?到底是什麼限制了光速?
    因為無論光速是30萬還是35萬,都還是可以繼續問,為啥不是40萬公裡云云。此外,還有一個注意事項,公裡有多長也只是一個人為規定,如果換一種規定,光速的數字可能更大也可能更小,比如在歐美國家常用的英制單位,英裡。1英裡=1.6公裡左右,如果用英裡來表示光速那就連30萬都沒有了,大概只有 186,282英裡/秒。所以,核心問題不是光速有多快,而是為什麼它不是無限快?
  • 光速每秒30萬公裡,動力源在哪?
    很多人會回答光速。不考慮空間的加速方法,光速確實是一個正確的答案。根據相對論,100噸的太空飛行器加速到99.999%光速,需要兆瓦級發電站日夜工作1.28億年,如果到達光速,太空飛行器質量變為無窮大、需要的能源也變為無窮大,就算是1個粒子,只要存在質量,到達光速就會變為無窮大的質量。到達光速需要如此巨大的能量,為何光可以直接到達光速?
  • 為何光速每秒只有30萬公裡,誰限制了它?劉慈欣提出一種大膽猜測
    關於光速的研究,科學家們最多也就只能夠停留在小說和影視劇當中,在劉慈欣的《三體》一書當中就有提到過光速,在這本書當中光速被定義為,主宰整個宇宙發展速度的產物是通過人類的三維世界之外的更高維度的世界,而催生出來的速度。
  • 光速為何是30萬公裡每秒不是35萬?到底是什麼限制了光速?
    可以是35萬公裡每秒,但如果真的是35萬公裡每秒,你又會問為什麼不是40萬公裡每秒呢?除非光速是無限的,否則光速總得有一個數值吧?而如果光速真的是無限的,世界上的一切物質都不會出現,不會形成,宇宙中也沒有過去將來,也不會有因果關係。所有的只有現在,只有此時此刻!
  • 光速是極限速度,但卻只有30萬公裡每秒,到底是誰限制了它?
    光速是極限速度,但卻只有30萬公裡每秒,到底是誰限制了它?在宇宙環境中,有一個非常獨特的存在,一方面它是一種素質的代表,但另一方面它是一種空間的衡量標準,最為奇特的是,它甚至還會能夠和時間掛鈎,能夠融合速度時間和空間三者為一體的存在,就是傳說中的光速,這個人類一直想要實現的技術。
  • 光速只有30萬公裡每秒,是誰限制了它?若能突破,可能實現穿越
    目前人們普遍認為,光速為30萬公裡每秒,這似乎已經成為一個常識了。但是大家有沒有思考過,為什麼光速只有30萬公裡每秒?有沒有可能更快?有科學家指出,宇宙大爆炸的擴張速度超過了光速,隨著宇宙擴張的速度加快,光速變得非常不合理,然而宇宙在擴張,光速為什麼沒有明顯見長呢?究竟什麼限制了它?
  • 為何光速是每秒30萬公裡,是誰限制了它?劉慈欣提出了可怕的猜想
    根據現有的理論常識,光速有著30萬公裡每秒的極限速度,但是宇宙有著930億光年的巨大尺寸,如此強烈的差異讓我們不禁感慨,光速的極限也不過如此。但是每當我們剛考完光速的不足以後,又會反思的一個問題,光速為何只有30萬公裡每秒呢?
  • 光速為何是每秒30萬公裡?誰限制了它?劉慈欣提出一種大膽的想法
    根據現有的理論常識,光速有著30萬公裡每秒的極限速度,但是宇宙有著930億光年的巨大尺寸,如此強烈的差異讓我們不禁感慨,光速的極限也不過如此。但是每當我們剛考完光速的不足以後,又會反思的一個問題,光速為何只有30萬公裡每秒呢?
  • 光速為什麼被限制為30萬公裡/秒,而不是10萬或100萬,或無限?
    但後來的一系列實驗表明,光速並非無限,只是非常快。通過測量可知,光速為30萬公裡/秒。自愛因斯坦創立相對論之後,人們認識到,雖然光速不是無限快,但這個速度卻是宇宙中最快的速度,任何物體和信息的傳播速度都不能超過光速。那麼,光速為什麼會被限制為30萬公裡/秒,而不是10萬公裡/秒或者100萬公裡/秒?
  • 為什麼光速是將近每秒30萬公裡,而不是其他數值?
    在人類建立的體系下,光在真空中的傳播速度將近每秒30萬公裡。至於為什麼光速是這個數值,而不是諸如每秒35萬公裡或者每秒15萬公裡,其原因與我們所生活的宇宙屬性有關。根據麥克斯韋的電磁場方程組可以推導出如下的真空光速(c)公式:上式中,ε0表示真空介電常數(或稱真空電容率),μ0表示真空磁導率。無論是真空介電常數,還是真空磁導率,它們都是恆定的常數,都與真空的屬性有關,它們決定了真空中的光速大小。
  • 每秒30萬公裡,無需加速過程,光子光速飛行的動力是啥?
    > 299792458 m/s的真空光速,為了便於記憶一般被普及成「每秒三十萬公裡」,這個速度既是信息傳遞速度的上限,也是「靜止質量不為零」的物體,永遠無法達到的速度。,其他任何時候都是每秒三十萬公裡。
  • 光速為什麼是30萬公裡每秒?這是怎麼算出來的?
    我們生活在一個物質世界,在描述這個世界的各種常量中,高度,質量都沒有極限,但是速度有,那就是光速。光速所指的就是光傳播的速度,它也是目前科學家公認的極限速度,也就是30萬公裡每秒。人類沒有發現比光傳播速度更快的物質,所以光速也被視為是宇宙極限速度。那麼問題出現了。
  • 升級人類文明有多難?光速是關鍵,一旦突破人類將進入下一階段
    審核:小文引言:人類為何難以探索浩瀚宇宙?時間與速度是人類難以突破的兩座大山,若能找到破解方法,人類文明或將進入新的階段!另外,正如著名宋代詩人蘇軾在詩中寫的那樣,「不識廬山真面目,只緣身在此山中」,古代人民長期置身於地球之內,也不能很好地認識地球與判斷太空事物,例如,不少人曾固執地認識月亮以及出現在天空中的星辰都為地球事物。如今,再提月球與漫天星海,大家都知道月球是地球的天然衛星,它並不屬於地球,它與地球相距約384400千米。
  • 光速正好是30萬公裡每秒,是巧合還是設計出來的?
    在現代物理學上,目前定義的光的速度是299792458米/每秒,每秒30萬公裡是一個便於我們使用的近似值